Erittäin hienoviivaisten piirilevyjen valmistus tiheälle jyrsinnälle

Erittäin hienojen piirilevyjen valmistus alkaa suunnittelusäännöistä

”Erittäin hieno viiva” ei ole universaali mittaluokka. Todellinen viiva-/tilakohde, kuparin paksuus, materiaali, kerrostyyppi ja tuotto-odotukset on määriteltävä kullekin projektille erikseen.

Ilmoita kerrosten vähimmäisjäljen leveys ja välinen etäisyys ja määritä, pätevätkö arvot ennen käsittelyä vai sen jälkeen. Tarkastele hienojakoisia kohteita kuparipainon ja kuviointimenetelmän avulla yksittäisen numeron sijaan. Jos signaalin häviö on myös kriittinen, sovita suunnittelu korkeataajuisen piirilevyn vaatimusten kanssa.

”Erittäin ohut viiva” on suhteellinen kuvaus, ei yleismaailmallinen valmistusspesifikaatio. Merkitykselliset vaatimukset ovat valmiin johtimen vähimmäisleveys ja -väli kullakin kerroksella, kuparin paksuus, aiottu prosessireitti ja hyväksyttävä vaihtelu. Ohuella kuparisella sisäkerroksella saavutettava tavoite ei välttämättä vastaa samaa nimellistä viiva-/välimatkaa ulkokerroksessa, jossa on lisäkuparipinnoitus. Tästä syystä suunnittelusäännöt tulisi esittää kerros- ja prosessiolosuhteittain.

Erota myös nimellinen CAD-geometria valmiista johtimesta. Kuvioon voivat vaikuttaa resistin määritelmä, etsaus, pinnoitus ja paikallinen kuparitiheys, joten lopullinen viiva voi poiketa piirretystä viivasta. Jos piirissä on hienojakoinen pakoreitti, tiheitä pad-kenttiä tai kapeita kavennettuja kohtia, korosta nämä alueet DFM-tarkastelun aikana. On parempi ratkaista pieni määrä kriittisiä siirtymiä varhaisessa vaiheessa kuin luottaa yleiseen väitteeseen, että koko suunnittelu on "hienoviivainen".

Kuparin paksuus, kuviointi ja viivageometria

Hienojen ominaisuuksien hallinta vaikeutuu kuparin paksuuden kasvaessa suhteessa viivan leveyteen. Kuparin lähtötaso, pinnoitteen kerrostuminen, resistiprofiili, syövytys- tai pikaetsausolosuhteet ja paikallinen kuviointitiheys voivat vaikuttaa lopulliseen johtimen geometriaan. Toimittajan tulee tarkistaa prosessiaikataulu ennen vähimmäismittojen vahvistamista.

Jos vaaditaan muokattua puoliadditiivista prosessointia, ilmoita se nimenomaisesti sen sijaan, että olettaisi kaikkien toimittajien käyttävän samaa menetelmää. Perinteinen subtraktiivinen ja mSAP-kuviointi käyttävät eri prosessisekvenssejä.

1. Miksi kuparin paksuus muuttaa saavutettavissa olevaa viivageometriaa

Hienoviivaominaisuuksia ei kuvata pelkästään viivanleveyden ja -välin perusteella. Lähtökuparifolio, pinnoituksen aikana lisätty kupari, estopinnoitteen paksuus ja profiili, syövytyskompensointi ja lopullinen pintakäsittely vaikuttavat kaikki johtimen muotoon. Kun kuparin paksuus kasvaa suhteessa tavoiteviivan leveyteen, sivuseinämän profiilia on vaikeampi hallita ja vierekkäisten johtimien välinen etäisyys voi kapenea tai vaihdella. Siksi viivan/välin arvoa tulisi aina tarkastella kuparin painon ja siihen liittyvän kerrostyypin kanssa.

Kysy, viittaako ilmoitettu vähimmäismäärä suunnittelutietoihin, resistillä olevaan kuvaan vai valmiiseen kuparielementtiin. Nämä eivät välttämättä ole identtisiä. Nimellisiin CAD-mittoihin perustuva tarjous saattaa vaatia prosessivaraa, jotta valmis piirilevy täyttää sähköiset ja mittavaatimukset. Ilmoita kunkin kerroksen vähimmäismäärä erikseen, kun ulkokerroksen pinnoituksessa ja sisäkerroksen syövytyksessä käytetään eri kuparirakenteita.

2. Vähentävä käsittely, mSAP ja SAP eivät ole keskenään vaihdettavia nimikkeitä

Perinteisessä substraktiivisessa prosessoinnissa kuparipäällysteinen pohja kuvioidaan ja ei-toivottu kupari poistetaan. Modifioidussa puoliadditiivisessa prosessoinnissa käytetään yleensä ohutta johtavaa siemenkerrosta, kuvioitua resistiä, aukkojen kuparipinnoitusta, resistin kuorimista ja paljaan siemenkuparin poistamista. Myös puoliadditiivisessa prosessoinnissa johdinominaisuuksia rakennetaan siemenkerroksen ja pinnoituksen avulla, mutta sen yksityiskohtainen alusta ja prosessijärjestys voivat vaihdella. Tarkat prosessien nimet ja käytettävissä olevat prosessi-ikkunat tulee varmistaa valitulta valmistajalta.

Hankinnassa älä määrittele mSAP-menetelmää pelkästään siksi, että suunnittelua kutsutaan nimellä "hienoviiva". Anna ensin tavoitegeometria ja kuparivaatimukset ja pyydä sitten valmistajaa suosittelemaan hyväksyttyä prosessireittiä. Jos tietty prosessi on pakollinen suunnittelussa, ilmoita se nimenomaisesti ja varmista, että tehdas pystyy tukemaan pyydettyä materiaalia, kerrosrakennetta, paneelin kokoa ja tilavuutta.

3. Viivan leveys, välistys ja todellinen sähköinen geometria

Johdinjohdon leveys vaikuttaa resistanssiin ja virtakapasiteettiin; johdinväli vaikuttaa sähköiseen välykseen ja kytkentään; ja poikkileikkausprofiili vaikuttaa molempiin. Kontrolloidussa impedanssissa johdinjohto on osa siirtolinjan rakennetta, johon kuuluvat myös dielektrinen paksuus, dielektriset ominaisuudet, referenssitason geometria ja vierekkäiset johtimet. Kapea johto ei sinänsä takaa tavoiteimpedanssia, ja johdinvälin pienentäminen voi lisätä ylikuulumista tai aiheuttaa valmistettavuusriskejä.

Suuria nopeuksia siirrettäessä on ilmoitettava kohdeimpedanssi ja -toleranssi, referenssikerros, asiaankuuluva pinoaminen ja mahdollinen differentiaaliparin etäisyys. Lopullinen geometria on tarkistettava varsinaista valmista kupari- ja dielektristä rakennetta vasten. Jos laminaatin tai kerroksen paksuus muuttuu, joudutaan ehkä laskemaan uudelleen jäljitysmitat sen sijaan, että ne kopioitaisiin muuttumattomina aiemmasta versiosta.

4. Hienoviivan tuottoa suojaavat asettelusäännöt

Tarkista paikalliset kavennukset, terävät kulmat, kapeat kuparinauhat, erilliset kuparisaarekkeet, tiheät juotospisteiden irtoamiset, juotosmaskin kohdistus, kuparin ja reunan välinen välys ja tasovälykset. Suunnittelu voi täyttää nimellisen globaalin viiva-/tilasäännön, mutta sisältää silti erillisiä kohtia, joissa geometriaa on paljon vaikeampi kuvata tai syövyttää johdonmukaisesti. Kiinnitä erityistä huomiota siirtymiin hienojakoisten BGA-liitospisteiden ympärillä, juotospisteiden ja liittimien jalanjälkien kautta.

Myös paneelien sijoittelu ja kuparin jakautuminen ovat tärkeitä. Suuret kuparialueet hyvin harvaan sijoitettujen kuvioiden vieressä voivat luoda erilaisia ​​paikallisia prosessiolosuhteita. Sisällytä suunnitellut paneelirajoitteet, jos ne vaikuttavat suunnitteluun, ja anna valmistajalle mahdollisuus suositella kompensaatioita tarvittaessa. DFM-palautteen tulisi tunnistaa kyseessä oleva tarkka sijainti ja mitta, jotta suunnittelutiimi voi tehdä tietoon perustuvan päätöksen sen sijaan, että koko piirilevyyn sovellettaisiin yleisiä vaatimuksia.

5. Hienojen ominaisuuksien tarkastus ja hyväksyntä

Sopikaa, mitä mitataan, missä se mitataan ja miten tulos raportoidaan. AOI voi havaita monia kuviovirheitä, mutta se ei korvaa jokaisen kriittisen jäljen mittahyväksyntämääritelmää. Projektista riippuen suunnitelma voi sisältää kuponkeja, poikkileikkaustarkastelun, impedanssitestauksen tai muita sähköisiä tarkastuksia. Määrittäkää, mitkä osat vaaditaan jokaiselle erälle ja mitkä vain kelpuutusta tai ensituotehyväksyntää varten.

Erittäin ohuen piirilevyn tarjousta varten toimita datapaketti, pinoaminen, kuparin painot, linja-/tila-tavoitteet kerroksittain, materiaali, viimeistely, impedanssitaulukko, määrä ja odotetut hyväksymistiedot. Hyödyllisen teknisen vastauksen tulisi käsitellä ehdotettua prosessireittiä ja tunnistaa kaikki suunnittelualueet, jotka vaativat selvennystä ennen julkaisua. Tämä tekee tarjouksesta luotettavamman kuin toimittajan valitseminen yhden otsikon perusteella määritellyn vähimmäislinja-/tila-arvon perusteella.

Kuparin paksuus ja viivan geometria on arvioitava yhdessä, koska kuvion muodostuminen poistaa tai lisää kuparia valitun prosessin mukaan. Subtraktiivisessa prosessoinnissa lähtökupari kuvioidaan ja syövytetään; syövytysprofiili voi vaikuttaa johtimen leveyteen ja sivuseinän muotoon. Additiivisissa tai modifioiduissa puoliadditiivisissa menetelmissä ohut siemenkerros ja kuvioitu pinnoitusjärjestys voivat tukea hienompia ominaisuuksia, mutta todellinen prosessi-ikkuna riippuu substraatista, siemenrakenteesta, resististä, pinnoituksesta ja siemenenpoistovaiheista. Pelkkä prosessin nimi ei takaa valmista viivaa/väliä.

Tarjouspyyntöä tehdessäsi ilmoita sekä suunnittelun vähimmäislinja/-tila että kuparivaatimukset. Määritä, onko arvo suunnittelutavoite vai valmiin piirilevyn hyväksymisraja. Ilmoita myös, vaativatko ulkokerrokset lisää pinnoitettua kuparia ja sisältääkö suunnittelu paksuja kuparipitoisia alueita hienojen rakenteiden vieressä. Äkilliset muutokset juovan leveydessä, tiheät kuparialueet ja kapeat raot voivat tehdä paikallisesta prosessinohjauksesta vaativampaa, joten edustava valmistusnäyte tai kuponki voi olla hyödyllinen, jos sovellus sitä edellyttää.

Impedanssi, ylikuuluminen ja signaalin eheys

Pienemmät johdinjäljet ​​eivät automaattisesti paranna signaalin eheyttä. Impedanssi riippuu johdingeometriasta, kuparin paksuudesta, dielektrisistä ominaisuuksista, referenssitason välistyksestä ja ympäröivästä pinoamisesta. Hienot välistykset voivat myös lisätä kytkentää ja ylikuulumista, jos reititystä ja referenssitasoja ei ole suunniteltu asianmukaisesti.

Anna kohdeimpedanssi, toleranssi, referenssikerrokset ja asiaankuuluva taajuus- tai reunanopeuskonteksti. Käytä kontrolloidun impedanssin piirilevyjen tarkastelua geometrian ja pinoamisen tarkasteluun.

Hienoviivareititys tulisi suunnitella koko siirtolinjan geometrian kontekstissa. Ominaisimpedanssi riippuu johtimen leveydestä ja paksuudesta, dielektrisyysvakiosta, dielektrisestä korkeudesta ja referenssitason konfiguraatiosta. Jos jokin näistä muuttujista muuttuu valmistuksen tai pinoamisen optimoinnin aikana, tuloksena oleva impedanssi voi muuttua, vaikka CAD-johtimen leveys pysyisi samana. Anna tavoiteimpedanssi ja -toleranssi yhdessä referenssikerroksen ja materiaalijärjestelmän kanssa.

Myös johdinväli on sähkösuunnittelumuuttuja. Läheisesti kytketyt johdinradat voivat lisätä ylikuulumista, ja epäjatkuvuudet liitäntäpisteiden, kavennettujen rei'itysten, läpivientien ja referenssitason halkeamien ympärillä voivat vaikuttaa signaalin käyttäytymiseen. Differentiaalipareille on määritettävä parin geometria ja vaadittu impedanssisuhde; suurnopeuksisille yksipäisille verkoille on tunnistettava kriittiset verkot ja niiden referenssiolosuhteet. Näitä vaatimuksia tulisi tarkastella yhdessä kontrolloidun impedanssin piirilevypalvelun kanssa koordinoituna pinoamis- ja reititysongelmana, jota ei voida ratkaista pelkästään viivanleveyttä muuttamalla.

DFM-tarkistukset, jotka suojaavat hienojakoista tuottoa

Hienojakoisessa DFM-tarkastelussa tulisi tarkistaa vähimmäisvälit, kavennukset, terävät kulmat, eristetyt kuparinauhat, juotosmaskin kohdistus, juotoskohtien ja juotosjohtojen väliset siirtymät sekä kerroskohtainen valmistettavuus. Kuparin tasapainotus ja paneelien asettelu voivat myös vaikuttaa prosessin vakauteen.

Älä luota yleiseen "hienovaraiseen" väitteeseen ilman määriteltyä pinoamista ja tietojoukkoa. Jaa valmistuksen tulokset ja käytä DFM-tarkastusta suunnittelusääntöjen ristiriitojen tunnistamiseen ennen työkalujen julkaisua.

Hyödyllinen DFM-tarkastus tarkistaa muutakin kuin minimijohdeleveyden. Sen tulisi tunnistaa yksittäiset kuparinauhat, kapeat kannat, terävät kulmat, riittämättömät välykset, juotoskohtien väliset siirtymät, kuparin ominaisuudet piirilevyn reunojen lähellä, juotosmaskin kohdistusriskit ja mahdolliset oikosulut kuvioinnin jälkeen. Tarkastajan tulisi myös tarkastella ohutviivaisen alueen ja laajemman kuparijakauman välistä vuorovaikutusta muualla samalla kerroksella. Paikallinen tiheys ja äkilliset siirtymät voivat vaikuttaa prosessin yhdenmukaisuuteen.

Tarkista valmiin piirilevyn vaatimukset sekä kuvitus: pinnan viimeistely, juotosmaskin aukot, testialustojen käyttö ja kokoonpanoalustojen geometria voivat asettaa rajoituksia hyvin pienille osille. Jos projektissa käytetään useita kuparipainoja, varmista, että suunnittelusäännöt ovat sopivia kullekin kerrokselle sen sijaan, että kopioit yhden vähimmäisarvon koko kerrokselle. DFM -tarkistuksen tulisi päättyä erityisiin kysymyksiin tai muutoksiin, jotka suunnittelun omistaja voi hyväksyä, hylätä tai selventää.

Tarkastus- ja hyväksymiskriteerit

Sovitaan, miten viivanleveys ja -välistys tarkistetaan ja mikä katsotaan hyväksyttäväksi. AOI voi havaita monia näkyviä kuviovirheitä, mutta tarkastussuunnitelman tulee vastata piirilevyn rakennetta, ominaisuuksien kokoa ja asiakkaan vaatimuksia.

Kriittisissä kokoonpanoissa määritä kuponkivaatimukset, mittauspaikat, raportointi ja sähköiset testit. Jos piirilevyyn asennetaan täyttöjä, koordinoi liitäntäpisteiden geometria piirilevykokoonpanon kanssa.

Tarkastusmenetelmät tulisi valita ominaisuuden koon ja merkityksellisen vian tyypin mukaan. AOI voi tunnistaa monia kuviovikoja, mutta hyväksymissuunnitelmassa tulee ilmoittaa asiaankuuluvat johtimen vähimmäismitat, väliseinät ja vikakriteerit. Kriittisten geometrioiden osalta asiakkaan ja valmistajan on ehkä sovittava mittauspaikoista, kupongin suunnittelusta, raportointimuodosta ja siitä, miten rajatapausmittauksia käsitellään.

Määrittele vaadittava sähköinen testi erikseen visuaalisesta kuvioiden tarkastuksesta. Sähköisen jatkuvuuden ja eristyksen testaus voi tunnistaa avoimet piirit tai oikosulut, mutta se ei välttämättä kuvaa kaikkia viivanleveyden vaihteluita. Jos impedanssi on valvottu vaatimus, määritä kuponki tai testausmenetelmä ja raportointiodotus. Koottujen piirilevyjen osalta varmista, että hienoviivainen suunnittelu tukee myös juotosmaskin rekisteröintiä, komponenttien maadoituskuvioita ja kokoonpanotarkastusstrategiaa.

Pyydä tarjous erittäin ohuista piirilevyistä

Lähetä Gerber- tai ODB++-tiedot, pinoaminen, kuparin painot, kerrosten vähimmäisviiva-/väli, materiaali, pinnanlaatu, impedanssitaulukko, piirilevyn mitat, määrä ja tavoitepäivämäärä. Jos suunnittelu on alkuvaiheessa, anna tavoitemitat ja sähköiset vaatimukset, jotta toteutettavuudesta voidaan keskustella ennen reitityksen jäädyttämistä.

Valmistusta ja kokoonpanoa varten liitä mukaan osaluettelo ja keräily- ja sijoitustiedot. Aloita piirilevyjen tarjoussivulta ja tutustu piirilevyjen valmistuspalveluihin.

Saat hyödyllisen tarjouksen toimittamalla Gerber- tai ODB++-tiedot, täydellisen vertailutaulukon, jossa on esitetty kuparin paino kerroksittain, vähimmäisviiva-/väli kerroksittain, materiaali, valmiin pinnan paksuus, pinnanlaatu, impedanssivaatimukset, piirilevyn ääriviivat, määrä ja toimituskohde. Tunnista tärkeimmät ominaisuudet ja selitä, ovatko määritellyt linja-/väliarvot nimellisiä suunnittelusääntöjä vai taattuja valmiin piirilevyn hyväksymisrajoja. Jos asiakasspesifikaatio tai piirustusstandardi on olemassa, liitä mukaan sen versio.

Jos suunnittelu on vielä kehitysvaiheessa, kerro aiottu toiminto, komponenttien jako, kriittiset verkkovaatimukset ja kaikki joustavuus linjassa/tilassa tai materiaalissa. Tämä auttaa suunnittelukatselmuksessa erottamaan pakolliset vaatimukset mieltymyksistä, joita voidaan säätää valmistettavuuden tai kustannusten parantamiseksi. Jos kokoonpano sisältyy projektiin, lisää osaluettelo, sijoitustiedot, kokoonpanopiirustus ja testausvaatimukset, jotta koko projektin laajuus voidaan esittää arviona sen sijaan, että pelkkää piirilevyä pidettäisiin ainoana toimituksena.

Usein Kysytyt Kysymykset

Minkä linjan ja tilan voit valmistaa?

Toteutettavissa oleva vähimmäismäärä riippuu kuparin paksuudesta, kerroksesta, materiaalista, prosessireitistä, paneelien asettelusta ja hyväksymiskriteereistä. Lähetä pino ja tiedot tekniseen tarkistukseen.

Tarvitseeko ultrapieni viiva aina mSAP:ia?

Ei. Sopiva prosessi riippuu pyydetystä geometriasta ja rakenteesta. Valmistajan on tarkistettava, onko subtraktiivinen, mSAP tai jokin muu pätevä prosessi sopiva.

Mitkä tiedot ovat tärkeimpiä lainausta varten?

Kerrosten vähimmäislinja-/väli, kuparin painot, pinoaminen, materiaali, impedanssivaatimukset, piirilevyn koko, määrä, viimeistely ja toimituskohde.